传统的光学显微系统受到阿贝衍射极限原理的限制，无法分辨尺度小于~200nm的事物，为了突破衍射极限，超分辨荧光显微技术应运而生，在生物成像等领域得到广泛应用。根据成像采集过程，超分辨方法主要可分为两类。一种是单分子定位显微方法（SMLM），通过荧光分子的光开关特性，孤立每个发光分子进行单独定位。此类方法具有不受衍射极限限制的特点，可以得到10-40nm的超高分辨率，但由于分子激活漂白的循环步骤使得采集速度和成像时间较慢。另一种是如结构光照明等宽场成像的超分辨显微技术，可以通过获得相邻区域/荧光分子间一定程度的响应差异来实现分辨率的提升。宽场成像的方法具有较高的时间采集效率，但由于同时激发视野内的全部分子，使得其分辨能力往往在100nm以上。目前还缺乏一种方法在理论上可以有效的兼顾宽场成像的时间采集效率和单分子定位方法的空间分辨率，因此亟需提出一种基于宽场成像对荧光分子高效调制的技术方案。 超分辨方法其本质都是通过识别单个荧光分子的独立的发射特性获得该分子的空间定位。如果可以对宽场成像中衍射极限以内各个发光分子荧光发射差异实现主动控制，则有可能获得更好的超分辨显微结果。近期，物理学院介观物理国家重点实验室极端光学研究团队提出了基于量子相干控制原理主动调制分子荧光发射而获得超分辨荧光显微的方法（SNAC），在宽场成像下实现了分辨率的提升。课题组在ZnCdS量子点体系下获得衍射极限范围内各个量子点的差异化激发。通过设计多个整形脉冲，单个ZnCdS量子点的荧光差异性会得到增强。课题组通过周期性改变整形脉冲和傅立叶增强提取荧光响应的差异。同时，主动控制的图像采集方案可以有效的抑制系统中不随调制周期变化的泊松随机噪声和CMOS工艺导致的固定噪声，极大的提升了信噪比。接着，利用独立开发的混合周期（Combination-FFT）和多高斯拟合定位算法获得最终的超分辨重建结果。研究模拟了邻近双点荧光发射的超分辨定位，其结果可以很好的分辨出低至50nm的相邻荧光分子。对于密集标记的线性结构，SNAC的分辨能力同样有显著性的提高，获得了30nm左右的径向定位精度。在量子点标记的COS7细胞样品的维管结构区域清晰的观测到了维管的平行取向和姿态排布以及纤维交叉区域的95.3nm的邻近双峰，显示出了比已有多种宽场超分辨方法更好的重建结果。这个研究将脉冲整形作为新的控制维度引入荧光超分辨，并将宽场超分辨成像技术的分辨率提升到了与单分子定位方法接近的50nm的水平。

1. 痛点问题 在常规显微系统中，宽视场与高分辨率不可兼得。此外，基于单光子照明的成像方式一般均不具有层析能力，极大地限制了其应用范围。 2. 解决方案 图1 完整宽视场、高分辨率成像示意图 本发明公开了一种显微层析成像方法与装置。包括：在投影器件上依次加载所需的各照明图案，利用光学中继透镜组以预设的缩放比例中继到样本面对相应子视场进行激发，子视场中被不同照明图案激发的荧光信号依次通过光学中继透镜组，并以预设的缩放比例中继到相机靶面，实现高分辨的子视场图像的获取；通过二维横向扫描器件使得光束在样本面上产生横向偏移，实现超大视场的不同子视场的结构光图像及其均匀光图像的获取（图1）；通过轴向扫描器件使光束在样本轴向产生偏移，实现对样本的轴向扫描；对获取的图像依次利用结构光层析算法、图像拼接算法、三维重建算法，最终得到三维光学层析图像。本发明具有宽视场、高分辨率及三维层析成像的性能。 合作需求 寻求在显微仪器领域有相关技术开发、市场推广经验，能推进本发明落地的高技术光电企业。

本发明公开了一种光片显微成像转换装置，包括：光片激光光 源、样品夹持器、以及运动器；所述光片激光光源，产生光片激光， 水平照射在被固定于样品夹持器样品上；所述运动器，与样品夹持器 连接，用于带动样品夹持器在与竖直方向夹角小于 15 度方向上运动。 本发明提供的光片显微成像转换装置，是一种小型化、低成本的转换 装置，能通过加装在普通的倒置荧光显微镜上，使其具备光片显微成 像的能力，通过少量改装实现三维成像上的质的突破，

本发明提供了一种内窥镜图像成像系统，包括光源装置、图像 采集装置、图像处理装置和图像显示装置，其中：所述光源装置，用 于产生明暗交替的光照；所述图像采集装置，用于在明暗交替的光照 阶段下采集图像，得到亮图像和暗图像；所述图像处理装置，用于对 所述亮图像和暗图像进行融合处理，得到亮度均衡图像。所述图像显 示装置，用于实时显示最终生成的数字图像。本发明提供的内窥镜成 像系统采集到的图像是亮度均衡的图像，不会在图像中的某个

成果创新点 解决显微镜使用中遇到的如下问题：载物台移动引起 的培养液晃动使样本失焦；显微操作中，运动样本捕捉难 度大；连续多样本的显微操作，劳动强度大。细胞分选、 运动样本的自动化跟踪及捕捉。 核心优势：创新的系统结构、三维图像重构及卵子姿 态调整技术 应用范围： 1、细胞分选：根据细胞的内容物特征筛选细胞，应用于免 疫学、神经科学、药物开发、生殖科学，包括雄性不育的

解决显微镜使用中遇到的如下问题：载物台移动引起 的培养液晃动使样本失焦；显微操作中，运动样本捕捉难度大；连续多样本的显微操作，劳动强度大。细胞分选、 运动样本的自动化跟踪及捕捉。 核心优势：创新的系统结构、三维图像重构及卵子姿态调整技术 应用范围： 1、细胞分选：根据细胞的内容物特征筛选细胞，应用于免 疫学、神经科学、药物开发、生殖科学，包括雄性不育的 诊断、干预和治疗等； 2、生殖中心：实现 ICSI 自动化操作； 3、斑马鱼作为模式动物的相关科学研究； 4、雄/男性生殖科学研究包括机制、毒理、环境等的影响； 5、精子评价，优生优育咨询 。

微型计算机断层成像（Micro-Computed Tomography, Micro-CT）技术是一种无创伤的体外检测技术，它具有空间分辨率高、成本低和使用方便等优点。Micro-CT 成像技术利用了不同组织对于 X 射线吸收系数不同的性质，使用 X 射线探测器接收 X 射线经衰减之后的信息，通过重建算法重建出被扫描样品的三维体数据，广泛应用于骨骼、器官、软组织、肿瘤、心血管等相关结构变化研究，疾病的临床前研究及相关药物的临床前研发，以及工业无损检测中。 本团队基于 Micro-CT 系统的成像原理研发了高分辨 Micro-CT 小动物成像平台，该系统包括硬件和软件两部分，目前已成功研发并于 2019 年 12 月投入使用。

光纤共聚焦显微光谱与成像装置是将光纤共聚焦光谱分析技术和显微光学成像技术相融合的细胞检测装置，此装置能够同时获得被测细胞的形态结构信息和反映细胞形态和成分特性的光谱信息，得到被测细胞定性、定量、定位的综合分析信息。 光纤共聚焦显微光谱与成像装置包括光源照明系统、光纤共聚焦光谱分析系统、显微成像和定位系统、数据分析系统，照明光源系统给光纤共聚焦光谱分析系统提供光源；光纤共聚焦光谱分析系统传输照明光照射细胞，开接收携带细胞信息的背向散射的光信号，获取光谱信息进入数据分析系统分析；显微成像和定位系统由照明系统照明，获得反映细胞形态和结构的图像信息进入数据分析系统；数据分析系统同时获取被测细胞的显微图像和反映细胞形态和成分特性的光谱信息。 光纤共聚焦显微光谱与成像装置结合光纤共聚焦技术、后向散射光谱分析技术和显微成像技术，提出了适用于同时获取特定细胞的显微图像和光谱信息的细胞检测装置，能够实时的获取细胞的综合信息。这就解决了目前技术不能够在细胞水平上获取特定位置的组织形态信息和光谱信息的技术问题。对于癌症除检测癌变细胞的显微形态信息外，同时获取相应细胞生化成分的光谱，光谱信息中既包括了形态变化对光的散射特性变化，也包括了细胞中成分变化导致的光吸收特性的变化信息，结合这两种检测技术的细胞分析装置，能及时发现细胞的早期癌变，以便对癌症实施全面而及时的诊断。而且，当前显微成像技术和CCD光谱技术都是比较成熟的检测技术，且CCD光谱技术可以进行实时分析，所以，本发明提供的装置利用现有先进技术，大大提高癌变细胞的检测精度，同时可以大大降低检测成本。

本发明公开了一种自聚焦物镜及微型荧光显微成像装置。所述 自聚焦物镜，包括自聚焦透镜和端面抛光的玻璃棒，所述端面抛光的 玻璃棒的一端面与所述自聚焦透镜的像方端面连接。所述荧光显微成 像装置，包括激发光源、聚焦透镜、二向色镜、所述自聚焦物镜、结 像透镜、以及面阵光电探测器；所述激发光源发出激发光经聚焦透镜 聚焦，透射在所述二向色镜上；所述二向色镜将经聚焦的激发光反射， 通过所述加长物镜透射在样品上；样品激发出的荧光，被所